一、引言

在数字化浪潮下，物联网（IoT）发展迅猛，海量设备连接成网，实现数据采集、传输与交互。物联网边缘设备作为关键节点，数量众多且分布广泛。然而，其供电问题成为制约物联网大规模部署和持续发展的瓶颈。多功能可调电源融合能量收集技术，为解决这一难题带来希望，开启了物联网边缘设备供电的新局面。

二、物联网边缘设备供电面临的挑战

（一）设备分布广泛且数量庞大

物联网边缘设备覆盖智能家居、智能交通、工业监测等多个领域，从城市到偏远地区，无处不在。据统计，全球物联网设备数量未来几年预计达数百亿甚至上千亿。如此庞大的设备量，传统集中式供电难以满足稳定、可靠供电的需求。

（二）供电环境复杂多样

这些设备所处环境差异大，有的在户外受自然环境影响，供电线路易损坏；有的安装在难以维护的位置，如高楼外墙、深山监测点等，电池更换和电力维护不便；还有的处于电磁干扰强的工业环境，对电源稳定性和抗干扰能力要求高。

（三）能源消耗与续航矛盾突出

众多物联网边缘设备，如传感器、智能终端等，虽单个能耗低，但因数量多且需长期运行，整体能源消耗大。同时，为保证数据实时采集和传输，不能频繁更换电池或充电，导致能源消耗与续航矛盾凸显，影响设备实际应用效果。

三、多功能可调电源融合能量收集技术的原理与优势

（一）能量收集技术的原理

能量收集技术是从周围环境获取能量并转化为电能的技术。常见方式有太阳能、热能、机械能收集等。太阳能收集利用太阳能电池板；热能收集通过温差发电；机械能收集借助电磁感应、压电效应等，将设备振动、运动的机械能转化为电能。这些环境能量丰富，为物联网边缘设备供电提供新来源。

（二）多功能可调电源的智能调节机制

多功能可调电源融合能量收集技术后，具备智能调节供电能力。其内置电源管理单元（PMU），实时监测设备能耗和能量收集情况。能量充足时，PMU 存储多余能量，并根据设备需求调整输出电压和电流；能量不足或环境变化时，自动切换到存储电量供电模式，合理分配电量，保障设备关键功能运行。例如智能传感器网络，白天太阳能电池板收集能量供电并存储，夜晚用存储电量继续供电，确保数据采集和传输不间断。

（三）优势显著

可持续性强：利用可再生能源实现自供能，减少对传统电网和一次性电池的依赖，助力物联网可持续发展。

适应性广：能根据不同环境，选择合适能量收集方式，为设备稳定供电，适应各种复杂环境。

降低维护成本：自供能模式使设备无需频繁更换电池或维护电力，降低维护成本和人力投入，对大量分布的物联网边缘设备意义重大。

四、多功能可调电源在物联网边缘设备中的应用实例

（一）智能农业中的环境监测

智能农业中，大量传感器分布在农田监测土壤湿度、温度等参数。传统供电布线困难且成本高。融合太阳能收集技术的多功能可调电源，让传感器白天收集太阳能存储，供夜间或阴天使用，实现自供能，保障环境数据持续采集，为精准农业提供数据支持。

（二）智能交通中的车辆监测

智能交通系统中，道路上的车辆传感器、交通摄像头等需稳定电力。多功能可调电源结合机械能收集技术，利用车辆行驶振动能量供电。如在减速带或桥梁安装能量收集装置，车辆经过时转化机械能为电能，经电源存储和调节后为监测设备供电，既环保节能，又提高安装灵活性。

（三）工业物联网中的设备监测

工业生产环境中，设备监测传感器分布在复杂厂房，电磁干扰强且部分位置特殊，传统供电困难。多功能可调电源融合热能收集技术，利用工业设备废热发电，经电源管理单元调节后为传感器供电，实现能源回收，保障设备稳定运行，提升工业生产智能化水平。

五、多功能可调电源在物联网领域的发展前景

（一）技术创新不断突破

随着材料科学、电子技术、能源技术发展，能量收集技术将有新突破，新型材料和装置涌现，能量转换效率提高，成本降低。同时，多功能可调电源的电源管理算法和智能调节技术会持续优化，更高效利用收集能量，供电更稳定可靠。

（二）应用场景持续拓展

物联网技术深入各领域，多功能可调电源应用场景将不断扩大。除现有领域，在智能家居中，可实现智能家电和传感器自供能，减少布线，提升智能化；在智能医疗领域，可使可穿戴和远程医疗设备长时间稳定运行，支持健康监测和远程医疗。

（三）产业生态逐步完善

多功能可调电源应用广泛，将完善相关产业生态。从能量收集材料和装置制造，到电源研发、生产、销售，再到物联网边缘设备集成应用和系统解决方案提供，将形成完整产业链。同时，标准规范和政策法规也将逐步建立，保障其健康发展。

六、结论

多功能可调电源融合能量收集技术，为物联网边缘设备供电提供创新方案。它利用可再生能源实现自供能和智能调节，具有可持续性强、适应性广、降低维护成本等优势，在多个领域应用成效显著。随着技术创新和应用拓展，其在物联网领域前景广阔，有望推动物联网发展，为构建智能、便捷、绿色社会奠定基础。

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